Chapter 5: Build-up Sample Collection and Testing
5.4 QUALITY CONTROL AND QUALITY ASSURANCE
La uniformidad de impregnación del adhesivo significa que la distribución de la resina sobre la superficie de las hojuelas, debe maximizar la calidad del tablero y minimizar los costos por uso de resina (aplicable también para cera) [1]. Mantener la calidad del OSB sin aumentar los costos implica que cada hojuela debe ser totalmente cubierta de resina usando la mínima cantidad de ésta.
Para lograr la uniformidad de impregnación de las hojuelas se deben controlar: • Eficiencia del uso de resina-cera.
• Variables de operación del blender. • Geometría y densidad de las hojuelas.
• Integridad estructural de las hojuelas (calidad de las hojuelas). • Contenido de humedad.
Las variables de geometría, densidad, calidad y humedad de las hojuelas no son controlables en la etapa de encolado, ya que estas tres primeras dependen de la materia prima utilizada y de la etapa de viruteado. Además, el contenido de humedad es controlado en la etapa de secado. Por lo tanto, sólo la eficiencia del uso de adhesivo y las variables de operación del blender son controlables en la etapa de encolado.
3.1.1.1 Eficiencia del uso de resina
Un eficiente uso de la resina pasa principalmente por un adecuado control de la proporción hojuela-adhesivo. Esto trae consigo beneficios económicos, ya que se usa la cantidad correcta de adhesivo, y también tiene beneficios en la calidad del producto, minimizando la probabilidad de que las hojuelas sean impregnadas con una deficiente cantidad de resina.
En todos los sistemas de encolado de partículas, basados en el control de flujo másico (hojuelas-adhesivo), casi siempre las partículas finas reciben desproporcionadamente mayor cantidad de resina que las partículas más gruesas [1]. Esto, debido a que las partículas finas tienen mayor superficie de exposición para un peso dado, porque la variación de densidad está de por medio (ver comparación en Figura 3.1).
Figura 3.1 Desventaja de un control de proporción basado en peso cuando existe una variación de densidad.
Según la comparación anterior, se puede decir que un control de proporción basado en flujo de masa (kg/min.) es factible para materia prima (hojuelas) cuya densidad bulk no varíe demasiado. Esto lleva a decir que un control de proporción basado en flujo volumétrico (m3/min.) es el ideal para una materia prima cuya densidad bulk presente gran variabilidad.
Otro aspecto a considerar en un eficiente uso de resina, por lo tanto, una mayor uniformidad en la impregnación de resina (fenólica), es diluir ésta con agua. Teóricamente aumenta su eficiencia, pero hasta cierto punto, debido a que al adicionar mayor cantidad de humedad a las hojuelas puede causar que la resina penetre al interior de éstas, y así se vea comprometida su unión en el proceso de prensado. La experiencia en la planta ha determinado que un 43% de dilución entrega buenos resultados.
El almacenamiento del adhesivo y cera también es un factor importante en la eficiencia. Para que exista un buen almacenamiento debe existir un control del tiempo de almacenaje y de la temperatura.
El mantenimiento y limpieza son otros aspectos que no se deben dejar de lado. Aquí se consideran aspectos tales como:
• Adecuado mantenimiento de filtros. • Limpieza de línea de adhesivos y cera. • Limpieza de tanques de almacenamiento. • Mantenimiento de válvulas.
3.1.1.2 Variables de operación del blender
Las principales variables de operación del blender que pueden ser controladas para tener efectos en la uniformidad de impregnación del adhesivo son: la velocidad de rotación del blender y la velocidad de rotación de los atomizadores.
Pero además existen otros factores que también inciden en la uniformidad de impregnación del adhesivo. Todas estas variables son analizadas en el anexo 5 (análisis de funcionamiento de principales equipos del encolado). En la tabla 3.1 se resumen las variables y parámetros de operación del blender, con sus recomendaciones respectivas.
Variables de operación Rangos Parámetros
blender Recomendados utilizados
Velocidad de rotación del blender entre 21 a 25 RPM 20, 21 y 23 RPM
Ángulo de inclinación del blender entre 3° a 8° 3°
Número de levantadores No afecta entre 18 y 25 RPM 8 levantadores. Posición prolongaciones Helicoidal (figura anexo 5) Desordenada
Velocidad de rotación spinner heads Experiencia de cada planta MDI (13000); Fenol (11000); Cera (6000)
Tabla 3.1 Variables, parámetros y rangos de operación del blender.
3.1.2 Continuidad en el proceso de encolado
La continuidades otro factor que influye en un óptimo encolado, ya que al existir interrupciones el tiempo que transcurre entre el encolado y el prensado de las hojuelas preparadas aumenta, influyendo en el efecto del adhesivo en el prensado (afectando calidad). Pero, la preocupación mayor es que un proceso de encolado con interrupciones disminuye la producción, aumentando los costos por lucro cesante.
Para abordar el aspecto de continuidad del proceso de encolado se ha recurrido a la utilización del método de detección de fallas de Kepner-Tregoe, con el fin de encontrar las verdaderas causas de los problemas que afectan a la continuidad del suministro de hojuelas para etapas posteriores al encolado. Las verdaderas causas de estos problemas y sus respectivas soluciones se muestran en el capítulo 4 (evaluación de situaciones).
3.1.3 Desempeño de los equipos, subequipos y equipos de especialidad mecánica del encolado
Además del blender, las unidades de producción que permiten un proceso de encolado eficiente, es decir, que trabajen con las especificaciones de diseño, son básicamente los silos secos, los transportes de alimentación de salida del blender y el sistema de adhesivo (bombas, acumuladores, válvulas y tuberías).
El desempeño de estos sistemas mecánicos incide directamente en la continuidad del proceso de encolado. Por lo tanto, de aquí la importancia de saber sobre el funcionamiento de estas unidades, lo cual es tratado en profundidad en el anexo 5 “análisis de funcionamiento de principales equipos del encolado” (silos, blenders y
transportes). El sistema de adhesivo se trata en el capítulo 5 (análisis de problemas), donde se determinará si efectivamente el desempeño de sus equipos de especialidad afecta el proceso de encolado.
Del análisis de funcionamiento de los principales equipos del encolado, en el anexo 5, se concluye lo siguiente:
• Todos los parámetros de funcionamiento del blender están dentro de las especificaciones de diseño o recomendaciones (rangos de operación), a excepción de la posición de prolongaciones de los levantadores, que no siguen un patrón helicoidal. En el capítulo 5 (análisis de problemas) se analiza si es una variable que pueda afectar la continuidad del proceso de encolado. Otro detalle a considerar más adelante son los chutes de salida de los blenders, los cuales tienen modificaciones con respecto al diseño original.
• En relación a los silos secos, se puede decir que existen perturbaciones en el flujo de salida de material, esto debido a que existen factores tales como: la gran variabilidad de la densidad bulk y la forma de carga irregular en el silo.
• Respecto a los transportes de salida de blenders, éstos funcionan dentro de las recomendaciones.